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感应耦合等离子体刻蚀在聚合物光波导制作中的应用

张琨 岳远斌 李彤 孙小强 张大明

张琨, 岳远斌, 李彤, 孙小强, 张大明. 感应耦合等离子体刻蚀在聚合物光波导制作中的应用[J]. 中国光学, 2012, 5(1): 64-70. doi: 10.3788/CO.20120501.0064
引用本文: 张琨, 岳远斌, 李彤, 孙小强, 张大明. 感应耦合等离子体刻蚀在聚合物光波导制作中的应用[J]. 中国光学, 2012, 5(1): 64-70. doi: 10.3788/CO.20120501.0064
ZHANG Kun, YUE Yuan-bin, LI Tong, SUN Xiao-qiang, ZHANG Da-ming. Application of ICP etching in fabrication of polymer optical waveguide[J]. Chinese Optics, 2012, 5(1): 64-70. doi: 10.3788/CO.20120501.0064
Citation: ZHANG Kun, YUE Yuan-bin, LI Tong, SUN Xiao-qiang, ZHANG Da-ming. Application of ICP etching in fabrication of polymer optical waveguide[J]. Chinese Optics, 2012, 5(1): 64-70. doi: 10.3788/CO.20120501.0064

感应耦合等离子体刻蚀在聚合物光波导制作中的应用

doi: 10.3788/CO.20120501.0064
基金项目: 

国家自然科学基金资助项目(No.61077041,60807029);吉林省科技发展计划资助项目(No.20090352,20070522);吉林大学基本科研业务费专项资金资助项目(No.200810028,200905005);吉林大学科学前沿与交叉学科创新项目(No.201100253) 和集成光电子学国家重点联合实验室开放课题(IOSKL-KFKT-11)联合资助项目

详细信息
    作者简介:

    张 琨(1986-),女,吉林白山人,硕士研究生,主要从事聚合物平面光波导器件方面的研究。 E-mail:zhangkun-zr@163.com 岳远斌(1988-),男,山东聊城人,硕士研究生,主要从事聚合物平面光波导器件方面的研究。 E-mail:yyb0712@163.com 李 彤(1984-),女,吉林长春人,博士研究生,主要从事聚合物平面光波导放大器方面的研究。 E-mail: litong1001@sina.com 孙小强(1977-),男,吉林长春人,博士,讲师,主要从事有机集成光子器件方面的研究。 E-mail:sunxq@jlu.edu.cn 张大明(1970-),男,吉林长春人,博士,教授,博士生导师,主要从事高速光电子器件、有机光子器件及其集成技术方面的研究。E-mail:zhangdm@jlu.edu.cn

    张 琨(1986-),女,吉林白山人,硕士研究生,主要从事聚合物平面光波导器件方面的研究。 E-mail:zhangkun-zr@163.com 岳远斌(1988-),男,山东聊城人,硕士研究生,主要从事聚合物平面光波导器件方面的研究。 E-mail:yyb0712@163.com 李 彤(1984-),女,吉林长春人,博士研究生,主要从事聚合物平面光波导放大器方面的研究。 E-mail: litong1001@sina.com 孙小强(1977-),男,吉林长春人,博士,讲师,主要从事有机集成光子器件方面的研究。 E-mail:sunxq@jlu.edu.cn 张大明(1970-),男,吉林长春人,博士,教授,博士生导师,主要从事高速光电子器件、有机光子器件及其集成技术方面的研究。E-mail:zhangdm@jlu.edu.cn

    张 琨(1986-),女,吉林白山人,硕士研究生,主要从事聚合物平面光波导器件方面的研究。 E-mail:zhangkun-zr@163.com 岳远斌(1988-),男,山东聊城人,硕士研究生,主要从事聚合物平面光波导器件方面的研究。 E-mail:yyb0712@163.com 李 彤(1984-),女,吉林长春人,博士研究生,主要从事聚合物平面光波导放大器方面的研究。 E-mail: litong1001@sina.com 孙小强(1977-),男,吉林长春人,博士,讲师,主要从事有机集成光子器件方面的研究。 E-mail:sunxq@jlu.edu.cn 张大明(1970-),男,吉林长春人,博士,教授,博士生导师,主要从事高速光电子器件、有机光子器件及其集成技术方面的研究。E-mail:zhangdm@jlu.edu.cn

  • 中图分类号: TN252; TN405.98

Application of ICP etching in fabrication of polymer optical waveguide

  • 摘要: 提出了利用感应耦合等离子体(ICP)刻蚀技术提高聚合物光波导器件性能的方法,介绍了ICP刻蚀技术的原理和优点。选取聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸环氧丙酯(P(MMA-GMA))作为波导材料,采用氧气作为刻蚀气体,研究了ICP参数变化对刻蚀效果的影响。介绍了倒脊形光波导的制备过程,采用改变单一工艺参数的方法,分析了刻蚀效果随时间、功率、压强、气体流量等参数的变化,对参数优化后刻蚀得到的凹槽和平板结构进行了表征。实验结果表明:在天线射频功率为300 W,偏置射频功率为30 W,气体压强为0.5 Pa,氧气流速为50 cm3/min的条件下,可获得侧壁陡直、底面平整的P(MMA-GMA)凹槽结构。
  • [1] 樊中朝,余金中,陈少武. ICP刻蚀技术及其在光电子器件制作中的应用[J]. 微细加工技术,2003,6(2):21-27. FAN ZH CH,YU J ZH,CHEN SH W. Inductively coupled plasma etching technology and its application in optoelectronic devices fabrication[J]. Microfabrication Technology,2003,6(2):21-27.(in Chinese) [2] 李伟东,张建辉,吴学忠,等. ICP刻蚀技术在MEMS器件制作中的应用[J]. 微纳电子技术,2005,10(1):473-476. LI W D,ZHANG J H,WU X ZH,et al.. Application of ICP etching technology in MEMS field[J]. Micronanoelectronic Technology,2005,10(1):473-476.( in Chinese) [3] 郑志霞,冯勇建,张春权. ICP刻蚀技术研究[J]. 厦门大学学报 (自然科学版),2004,43(8):365-368. ZHENG ZH X,FENG Y J,ZHANG CH Q. Etching technique of inductive couple plasmas[J]. J. Xiamen University(Natural Science),2004,43(8):365-368.(in Chinese) [4] FU L,MIAO J M,LI X X. Study of deep silicon etching for micro-gyroscope fabrication[J]. Appl. Surface Sci.,2001,177(1-2):78-84. [5] ILIESCU C,MIAO J. One-mask process for silicon accelerometers on pyrex glass utilising notching effect in inductively coupled plasma DRIE[J]. Electron. Lett.,2003,39(8):658-659. [6] 陈长鸣. 硅基聚合物平面光波导器件的基础研究 .长春:吉林大学,2010:57-58. CHEN CH M. The basic research on polymer/Si planar optical waveguide devices . Changchun:Jilin University,2010:57-58.(in Chinese) [7] 姚刚,石文兰. ICP技术在化合物半导体器件制备中的应用[J]. 半导体技术,2007,32(6):474-477. YAO G,SHI W L. Application of ICP etching in the fabrication of compound semiconductor device[J]. Semiconductor Technology,2007,32(6):474-477.(in Chinese) [8] 张鉴,黄庆安. ICP刻蚀技术与模型[J]. 微纳电子技术,2005(6):288-296. ZHANG J,HUANG Q A. Technology and models of ICP etching[J]. Micronanoelectronic Technology,2005(6):288-296.(in Chinese) [9] 刘洪兴,张巍,巩岩. 光栅参数测量技术研究进展[J]. 中国光学,2011,4(2):103-110. LIU H X,ZHANG W,GONG Y. Progress in grating parameter measurement technology[J]. Chinese Optics,2011,4(2):103-110.(in Chinese) [10] KIM B,LEE B T,HAN J G. Surface roughness of silicon oxynitride etching in C2F6 inductively coupled plasma[J]. Solid-State Electronics,2007,51(3):366-370. [11] 吕垚,李宝霞,万里兮. 硅深槽ICP刻蚀中刻蚀条件对形貌的影响[J]. 微电子学,2009,39(5):729-732. LV Y,LI B X,WAN L X. Effects of technical parameters on etching rate and selectivity of Si deep trench using ICP etching[J]. Microelectronics,2009,39(5):729-732.(in Chinese) [12] 樊中朝,余金中,陈少武,等. ICP刻蚀参数对SOI脊形波导侧壁粗糙度的影响[J]. 半导体学报,2004,25(11):1500-1504. FAN ZH CH,YU J ZH,CHEN SH W,et al. Influence of etching parameters on sidewall roughness of silicon based waveguide etched by inductively coupled plasma[J]. Chinese J. Semiconductors,2004,25(11):1500-1504.(in Chinese) [13] HAN K,KIM J,JANG W H. Evaluation of halogenated polyimide etching for optical waveguide fabrication by using inductively coupled plasma[J]. J. Appl. Polymer Sci.,2001,79(1):176-182.
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-10-12
  • 修回日期:  2011-12-14
  • 刊出日期:  2012-02-10

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